I.MlL’CTIO.N

l.’iS

neneni. — Touli>s les fois qu’un corps comliirtour osl déplace dans le voisinage d’un aimant, des courants d’induction se développeiil. Si. par pvemple, on fait tourner autour d’un axe vertical une plaque de cuivre horizontale PP {fig. 478), et située au-dessous d’un aimant mobile AB; dans les points qui s’approchent de chaque piMc naissent des courants qui repoussent le pôle (loi de Lenz); dans les points qui s’en éloignent naissent des rourants qui l’attirent, et par ces deux raisons l'aiguille se trouvera entraînée dans le sens de la rotation du disque.

Arago avait observé ce fait en 1825, avant que l’iuduction ne filt connue. Au.ssi ii’avait-il pu s’en rendre un compte satisfaisant. Les expériences de M. Faraday sont venues plus tard l’expliquer.

Pour que l’agitation de l’air, due au mouvement de la pl.Kpie, ne trouble pas l’aiguille, une feuille de parchemin KE' foriue la partie supérieure d’une boite qui contient le plateau tournant; le [livol qui suppoi'te l’aiguille est posé sur celle feuille.

1050. Induction par l’action de In terre. — La terre peut être assimilée à un aimant ou à un solénoïde; il est doni- certain qu’elle induit des courants dans les circuits ou dans les conducteurs en mouvement. r,’esl un fait facile à vérilier : la boliine AB {fig. A7it) a les deux bouts G et G' de sou fd réunis A un galvaiio-

mètre. ,Se trouve-t-elle placée dans la direction de l’aiguille

d'inclinaison? (piand on la retourne bout pour bout, en la faisant tourner autour d’un axe (lerpendiculaire au méridien magnétique, on constate immédiatement l’apparition d’un courant; et ce courant est de même sens que celui qui naîtrait, si au-dessous de la bobine se trouvait uu aimant fixe dirigé et orienté comme l’aimant terrestre.

Ifl.ôl. iBdaellon {.eyde-dleetrlqiie. — La décharge de la bouteille de l^'vde donne des courants induits qui ont été reconnus par uu grand nombre de physiciens. Mais les divers observateurs ne se sont pas accordés tout d'abord sur le sens île ces courants, \erdet a montré la cause de celle divergence dans les résultats. En réalité, une déchargé de la boii-

ÉLECTRICITÉ

IM

teille lie Leyile est im courant de courte durée qui (uiniiuence, et qui finit presque eu même temps. Dans le circuit voisin, il y a donc successivement deux courants induits de sens contraires, et, selon le nioded’eipérimentation suivi, les effets de l'un ou de l'autre prédominent. Raides dispositions ingénieuses, Yerdetest parvenu à les isoler.

Nous nous contenterons de constater cette induction par l'expérience suivante qu'il est facile de répéter : deux lils longs et bien isolés élani enroulés sur une même bobine, on fait passer la décharge .d'une bouteille à travers l'un d'eux : aussitôt une commotion est ressentie par l'opérateur dont les mains tiennent chacune un bout de l'autre fd.

lOôtl. ConruilH IndallK de dlITérent* ordres. — L'apparition de deux courants induits devra se manifester d'une manière analogue dans tout conducteur placé à une petite distance d'un fil que parcourent des courants instantanés : ces derniers exciteront dans tout circuit voisin deux courants induits successifs et de sens contraires entre eux. C'est ce qui arrive lorsque l'on veut employer un courant induit à engendrer lui-même d'autres courants induits, l’ar exemple, au lieu de réunir les extrémités A B du fil de l'appareil (fi;/. 47'2) avec un galvanomètre, un peut les mettre en communication permanente avec les extrémités A,'l!,' d'une bobine toute semblable à celle dont les bouts sont A' B' ; le premier courant induit, dont l’existence nous est roiniue, passera dans le lil A, 'B,', et pourra à son tour induire des courants dans un fil voisin A, B,. Comme nous l’avons dit, le premier courant étant instantané donnera successivement naissance à deux autres et c'est ce que les travaux de M. Henry, de M. Abria et de Verdet ont parfaitement établi.

Iü3ô. naehinr dr .viM. HaMMoB Brexaet. — A la place du galvanomètre employé par M. Faraday dans ses expériences (fig. 47fi), on peut substituer tout autre appareil capable d’éprouver des modifications par le passage du courant, et l’on verra se produire tous les phénomènes auxquels un courant donne naissance. Mais des remarques importantes doivent être faites. Les effets sur lesquels n’influe pas la diiréidu courant, mais qui dépendent de son intensité seule, seront très-avaiitageusement reproduits par les machines d'induction : ainsi les commotions, les étincelles, l’aimantation des aiguilles d'acier. Tandis que les décompositions chimiques, où les éléments séqwrés s'accumulent en plus gi'ande quantité à mesure que la durée du courant se prolonge, ne s’elTe»;tueront qu'instautanément à chaque rupture, et aux pôles les éléments séparés ne se développeront qu'en très-petites quantités.

MM. Masson et Bregui't ont fait coiislruire une machine, où les coii-

iMiraioN.

IjD

ditions de l'expérience de M. Faradaj se tiouvenl très-bien réalisées, car la bobine au centre de laquelle on place un cylindre fer doux est rormêepar un fil de grande longueur. A la place du galvanomètre sont placés les appareils qui doivent témoigner des effets du courant induit : et au point K, là où le courant doit être rompu, les inventeurs ont inlercalé une roue dentée métallique, dont l’axe toucbe toujours le fil \ (le la pile. NP et dont les dents viennent, chacune à son tour, frapper sur un ressort qui communique avec FK : ce mécanisme permet de produire aisément un grand nombre de passages et d'interruptions du foulant, et, p'ar suite, des courants induits fréquents et des secousses trésmultipliées, si ces courants servent à donner des commotions.

1054. L’appareil a été disposé aussi pour que l'ou puisse tirer parti des courants induits que fait naitre un courant extérieur (1020). Lue bobine est disposée à l'intérieur de la première; elle est recouverte d'un gros fil qui reçoit le courant de la pile et sur le trajet duquel on place la roue qui sert à interrompre ou à ét.ablir les communications. I.'induction qui se produit sur le fil extérieur, donne naissance à des courants alternativement de sens contraires. Mais tandis qu'au inoment de la fermeture le courant inducteur est affaibli par l'effet de l'indiiction qu’il exerce sur lui-ménie, au contraire, au moment de l’ouverture, l’extra-cüiirant direct renforce le courant inducteur, et, par suite, le courant induit acquiert une intensité considérable. Aussi quand l'un tient à la main les deux bouts du fil de la bobine induite, on ne re- (Mit des commotions violentes, qu'au inoment seul où le courant cesse dans la bobine inductrice.

1055. Maeblnt* de II. Rabnkorrf. — La macliine de Iluhmkorff reproduit exactement, en théorie, cette dernière disposition de la machine deil.M. Masson et Breguet; mais elle est construite dans des conditions excellentes qui permettent d’obtenir des effets d'une puissance extraordinaire. L’hélice inductrice, qui enveloppe un faisceau f de fil de fer doux, est formée par un fil dont les extrémités ressortent en H et en G ifitj. 480). Ce fil est gros et d’une longueur peu considérable; les dimensions en sont mesurées, de sorte que l’action du courant inducteur .>ur le circuit induit soit maximum. Deux petites bornes métalliques A, I reçoivent les pùles de la pile, et amènent le courant à ce fil. Quant à l’hélice induite, elle est formée d’un fil lin et excessivement long, qui compte jusqu’à 50 kilomètres, et dont les spires sont isolées avec le plus grand soin. L'enveloppe de soie n’est plus suffisante, cette fois, pour iiiaintenir daii.v le cnnducleur métallique b‘ courant induit; on sépare

ÈLKCTKIC.ITÉ.

ir.(i

alors li’s cnm'lK's snrcossivrs, que formp le (il sur la bobiiir, aver une aiilresubslauce isolante, la poix résine. Des colonnes de veire supporlenl les tiges de métal S S', qui sont cbacune en rapport avec l’un des bouts du fil induit, et c'est lé que, par le moyen de deux (Ils métalliques K ol K', l’opérateur va prendre l’électricité produite.

Loi'sque la niacbine Ibnctionne, il importe de pouvoir l’airéter sans toucber les pôles de la pile. Kn T est un appareil qui permet d’interrompre ou de renverser le courant et que l’on nomme le commutateur ; il a été décrit au paragraphe 987. Nous l’avons supprimé dans la figure aliii d’éviter la confusion d’un trop grand nombre de pièces.

lOoO. De« deux courantM indnltM. — .\iusi que nous l’avons dit en parlant de la machine de MH. Masson et Breguet, deux courants alternatifs et de sens contraire circulent dans le fil induit lorsque les fils K et R' sont unis d’une manière permanente; le courant direct est dû à l’interruption du courant inducteur, le courant inverse à sa fermeture. Il en est de même toutes les fois qu’entre K et K' est interposé un liquide bon conducteur. Mais dés que ces fils .sont séparés par les corps assez mauvais conducteurs, comme l’air, le courant inverse cesse de passera travers l'obstacle; une étincelle ne jaillit en e entre les deux fils qu'au moment où la. rupture a lieu. C’est ce courant produit au lunmeul de l’interruplion qn’ou s'est efforcé di‘ rendre le plus intense possible : l’étude des faits a conduit à trouver les dispositions les plus convenables pour que l’iiiterruption soit brusque ; ce qui est la condition Invorable ainsi que nous l’avons indiqué dans le g KbJS.

Ki);. ISO.

IMlUCÏIO.N.

Iû7

1U37. laterrupicar. — A la suite de l'étude (|u'il a l’aile, M. l’ojfgeii- (lorff a déterminé les conditions à remplir pour (]ue rinterriiption soit aussi brusque que possible, et récemineut M. Foucault a réalisé une (lis|X)sition in^'ënicuse qui atteint très-bien le but indiqué. L’interrupteui' lie)!. Foucault est essentielleineut formé par une pointe CI» de platine iliij. 480), qui communique avec l'une des extrémités du (il de la bobine inductrice. En plongeant dans un amalgame liquide de platine cimlcnu dans une coupe mise en relation avec l'iin des pôles de la pile, cette pointe ferme le courant qui passe alors en suivant la série (les conducteurs marqués dans l'ordre alphabétique depuis A jusqu'à 1. Si, par un moyen quelconque, l’extrémité C de la pointe cesse lie plonger dans l'amalgame, le courant est interrompu et l'induction a lien. Or un mécanisme simple produit précisément ce mouvement de la pointe sans l'intervention de l'opérateur : celle-ci est (ixée à un levier MD soutenu par une lame élastique E, et son extrémité M est formée par une armature de fer doux. Dés que le courant passe, le faisceau de (il ■le fer f, contenu dans la bobine, prend une aimantation subite et attire l'armature M. Dès lors la lame élastique entrainée s'inllécbit, la pointe se soulève et le courant est inteirompu. Aussitôt M cesse d'étre attiré, puisque le faisceau de (ils de fer /' est à l'état naturel ; la lame élastique se redresse, puis s'iiinécbit en sens inverse, le courant passe de nouveau, et ainsi de suite. La rupture du courant est brusque parce qu'une couche d'alcool ayant été versée d'avance au-dessus de l'amalgame de platine, ce liquide imparfaitement conducteur se glisse sous la pointe dés qu'elle se soulève. Si l'iiiterruption se produisait dans l'air, le courant inducteur prolongerait sa durée, car de la pointe C une étincelle jaillirait, et, par l'intermédiaire des vapeurs métalliques formées, le courant continuerait à passer en ne s'affaiblissant que. peu à peu.

Il est avantageux de rendre le mouvement de l'interrupteur indépendant de la machine principale. Le va et-vient de la pointe est alors provoqué par un moteur spécial. C’est un électro-aimant mis en activité par le courant (|ui émane d'un élément de pile distinct.

I0ri8. t'nndenuiteur de M. Fiaean. — Mais au moment de l’interruption, un courant d'induction prend naissance dans le fil inducteur hii-ménic (10‘25). Les électricités en inouvemeiit dans l'extra -courant diiixt viennent s’accumuler aux deux extrémités du (il inducteur, la négative à une extrémité et la positive à l’autre. Lors(|ue le circuit est iiiteiroiiipii et que la route par laquelle elles avançaient pour se léiiiiir est coupée, elles ne restent pas eu repos; elles revieiiiienl |iar le fil.

KI.ECTHICITE.

ir>x

rebioussiMil cheiiiiii, cl un courant inverse qui coiniueiice puis (|ui liiiit, s’élance Hans ce (il inducteur. Ce courant, au moment où il finit, est très-funeste au courant induit, car il a un effet inverse du courant primitif; lorsqu’il commence, il exerce.il est vrai, une action en sensfavol)le, mais l’expérience prouve ([u’clle n’est point équivalente à la première. Dos dispositions doivent être prises pour empêcher ce retour des électricités accumulées. M. Fizeau les relient aux bouts du fil inducteur en les employant à charger un condensateur qu’il ajoute à l’appareil. La machine repré.setitée {fig. 4S0) renferme le condensateur dans une boite ((ui forme le socle destiné à soutenir les bobines: on peut se le figurer comme un carreau de Franklin multiple formé avec des feuilles d’étain séparées par du papier ciré. Les deux armures sont en commiuiicatiou chacune avec un bout du fil de la bobine inductrice, qui conserve avec les autres pièces de l’appareil les relations dont nous avons iléjà parlé. Rien n’est changé d’ailleurs. Ce condensateur se charge quand le courant s’iuteiTompt ; il se décharge (piaud le courant est établi.

Le condensateur joue un réle important, surtout lorsque l’inleiTuplioii a lieu au milieu de l’air. En effet, dans un pareil cas, une étincelle jaillit aux points où les conducteurs sont séparés : par les particules de métal, c|ui se détachent alors des pôles, le courant continue à passer: et il -ne va en s’alTaihlissant que par degrés ; il n’est pas brusquement interrompu comme il conviendrait. Avec riiiterruptenr de M. Foucault, li' condensateur est moins nécessaire.

1050. Étincelle de la macblne de ül. Ruhmltorfr. — Le fil induit de la bobine de M. Ruhmkorff est soumis, dans toute son immense longueur, à l’action du courant inducteui' qui détermine, en chaque point de ce circuit de |)lusieurs kJlomélres, l’apparition d’une force électromotrice et y effectue la séparation des fluides électriques. Chaque section de ce long fil est donc comme un élément de ])ile, et la bobine entière réalise un appareil voltaïque dont les éléments, bien plus nombreux (jue ceux de la pile de M. fiassiot (858), reproduisent, par leur ensemble, des effets de tension électrique incornpaiablement supérieurs à ceux que l'on avait obtenus auparavant.

Ltuand l’on place les deux fils K et K' en regard, coninie nous l’avons lait {fig. 180), des étincelles ])uissantcs et nombreuses éclatent avec violence en e, et montrent au plus haut degré les phénomènes lumineux que nous avons observés avec les étincelles de la machine électi ique ordinaire. Elles ont cependant certains caractères parlicniiers, on plutôt elles nianifesleni plus iieltemenl i|nclques-uns de ceux que nous connaissons déjà. Leur

IMtrCTUiN.

iiitetisilé, qui t‘sl eu rapport avec la multitude des forces éleclro-iiiolrices actives détermine un échauffement considérable de l'air <|u'elles traversent, et une production abondante de ces vapeurs métalliques que nous comiaissons déjà (704). Ces vapeurs ne disparaissent pas aussitôt que produites, mais elles se dispersent et continuent à rester lumineuses, et, mélées à l'air échauffé i|ui est conducteur, elles complètent le circuit et le phénomène lumineux se ]irolonf;e pendant tout le temps (pie passe le llux électrique venant des circonvolutions successives du lil conducteur. Il se constitue autour de rétincelle proprement dite comme nue espèce de llanuue, que nous avons fait représenter dans la lijiiire 48 1 , d'après le mémoire de M. Perrot, .\insi la durée de la flamme doit être appréciable, et son apparition doit suivre wlle du trait lumineux qui eu a provoqué la formai ioiii C'est ce que M. Lissajous a démonti'é par l'emploi d'un miroir plan qu'il faisait tourner rapidement autour d’un axe parallèle à Ja direction de l’étincelle. En regardant le phénomène dans le miroir, l'étincelle proprement dite apparaît telle qu'on la voit à l'œil nu : elle n'a donc pas une durée appréciable. Mais on observe aussi que la llamme ne ri‘nveluppe plus ; elle prend l’apparence d’une traînée lumineuse, allongée, qui . lui fait suite; apparence qui, nous le verrons dans la théorie des miroirs, prouve et la durée de l’enveloppe, lumineuse et sa production après l’étmcelle. Si ces phénomènes paraissent simultanés à l'œil qui les observe, c’est à cause rig. 4»i. de la persistance des impiessions reçues par cet organe.

1040. Mmliileallan d« la laDütVrr éleetrIqB*'. — C'est avec la machine lluhmkorlT (|u'on observe le mieux le brillant phénomène de stratilicatioii, qui a été vu pour la première fois par .M. .\bria, en 1845, mais qui n’a été étudié qu’en I8.^2 alors que M. Grove et M. Quet ont, par de nouvelles expériences, appelé l’attention des physiciens sur ce sujet. <iuand l’étincelle d'induction traverse un gaz (|ui ne possède qu'une force élastique de 1 à 2 millimétrés ou moindre encore, la lumière (jtii illumine le tube de vei'i e ou l’œuf électrique est sillonnée de stries traiisveisvales dont l’ensemble a pris le nom de stratincatioii. La figure 482 i-eprèsente une expérience de siralilication. A l’im des pôles, au pôle [Hisitif, on aperçoit un point lumineux très-brillaiit qui termine le lil conducteur, puis les stratilications dont nous avons parlé coniinencenl; les stries ont leur cvmcavité tournée vere le pôle dont il est question, La lumière, pâle dans les parties où la section du tube est

IGO hLKCTIliaTK.

coiisidi'rahli', lirille vivement mi uuiitraire dans celles uii la section est étroite. Knfin elle semble s'éteindre avant de toucher au (>éle négatit qui est entouré d'une gaine lumineuse assez brillante.

Kig. ixi.

Tel est le phénomène. Quelle est son explication? Jusqu'aujourd'hui il n'y en a aucune qui suit admise sans contestation dans In science.

lOil . Ce phénomène se produit aisément avec un (lux d'électricité quelcou(|ue. Cependant il semble nécessaire que ce (lux dure un certain temps, .\insi, (|uand on décharge une bouteille de Leyde en plaçant l'une de ses armures en communication avec l'un des (ils et en appruchautraiilre armure du second (il de l'appareil, le liibe devient lumineux, mais sans i|ue les stratiiicatiuns apparaissent. Si toutefois, entre la pix'miére armure et le (il conducteur, un place un corps impaiTaitemeiil conducteur, tel qu'une corde mouillée, la durée de la décharge devient • assez grande pour être appréciable i>l dans ce ras on observe une belle lumière stratifiée.

10V2. DéeompoiihlonM elccarol^tlqacH prodoltra par l’MIacHIr.

— L'étincelle est un courant électriipie, avons-nous vu, et comme telle elle doit produire les effets du courant électrique ; elle doit décomposer l'eau comme la pile décompose l'eau. Obtenir ce phénomène de décoin)H>sition voltaïque ou, comme on dit plus souvent, èlectroly tique, ne laisse |ias de présenter quelque difliculté. Kn effet, l'étincelle, à cause de sa chaleur seule opère la décomposition de l'eau et sépare l'oxygène et l'hydrogène des molécules d'eau qui se trouvent sur son passage; mais cette décomposition n'est pas électrolytique. L'hydrogène et l'oxygène se dégagent aux points mêmes où ils se trouvaient dans chaque particule décomposée ; ils ne viennent pas se rendre l'un sur l'électrode positive, l'autre sur l'électrode négative. C'est ce tpie Wollaston a id)servè : en faisant éclater des étincelles à travers l'eau, il trouva tians les é|)iouvettes posées au-dessus des deux électrodes un mélange d'bydrogeiic et d'oxygène identique de charpie coté cl dans des priqiortioiis telles

INÜLCTIO.N

lui

ciiic les gaz de chaque éprouvetlc se coiivertissaienl en eau sans résidu quand on enflammait le mélange. M. Peri-ol, après avoir ronslaté, au moyen de l'appareil représenté dans la figure 48Ô, que la vapeur d'eau est décomposée par rélinccllc de la machine Ruhmkurri', est parvenu à iléinoulrcr que l’électrolyse de cette vapeur avait lieu pendant celte dé-

Klif. Is5. Fis ISI.

composition, la vapeur l'ournie par l'éhullition de l'eau d'un ballon (/iÿ. 48i) est traversée par des étincelles qui passent conslamment entre deux lils « et b mis en communication avec les deux extrémités du fil induit de la bobine. La vapeur non décomposée et les gaz formés par la décomposition s’échappent par deux tulles ouverts chacun au-dessus de l’un des fils ; les gaz sont recueillis dans des éprouvettes séparées et refroidies où les vapeurs se condeuseut. Quand ils se sont accumulés en quantité suffisante, on procède à l’analyse et on trouve de l'hydrogène et de l’oxygène mélangés dans chaque éprouvelte ; mais, dans celle qui est du célé du pôle positif, l’oxygène est en excès, dans l’autre c’est l’hydrogéne : une décomposition électrolytique partielle s’est donc efi'ectuée.

1043. EfTcta mreanlquni. — KrZeta ph^aloloclqaes. — II n’est pas besoin d’ajouter que l’étincelle d’induction produit tous les effets mécaniques de l’étincelle ordinaire. Lue lame de verre épaisse de plusieurs centimètres est percée d’outre en outre. Quant aux commotions de cette formidable machine, on ne doit s’y exposer que si le courant inducteur est extiômement faible.

1044. On construit, à l’usage des médecins, des machines de petites dimensions. Chaque bobine est portée par un socle indépendant, et